본 연구실은 무기 나노소재의 혁신적인 합성 방법론을 개발하고, 이를 초고감도 화학 센서, 고효율 에너지 저장 장치, 그리고 기능성 나노전자소자에 적용하는 데 중점을 두고 있습니다. 특히, 전기방사(electrospinning), 고분자 템플레이팅, 금속유기골격체(MOF) 기반 합성 등 다양한 첨단 공정기술을 활용하여, 나노섬유, 나노튜브, 중공구조, 나노입자 등 다양한 형태의 무기 나노소재를 대량·정밀하게 제조할 수 있는 기반을 구축하였습니다. 이러한 합성 기술은 소재의 표면적, 기공 구조, 결정상, 이종접합 등 미세구조를 정밀하게 제어함으로써, 소재의 전기적·화학적 특성을 극대화할 수 있습니다. 특히, 본 연구실에서는 금속산화물, 금속질화물, 전자세라믹스, 전이금속 칼코게나이드 등 다양한 무기 나노소재를 표적 응용에 맞게 설계·합성합니다. 예를 들어, 전기방사 기반의 다공성 나노섬유는 화학 센서의 감도와 선택성을 극대화할 수 있으며, MOF 기반의 나노입자 합성은 촉매 및 에너지 저장 소재의 활성도를 비약적으로 향상시킵니다. 또한, 단일 원자 촉매(Single-Atom Catalyst), 다성분 고엔트로피 합금 나노입자, 이종접합 구조 등 첨단 소재 설계 전략을 도입하여, 기존 소재의 한계를 극복하고 새로운 기능을 부여하고 있습니다. 이러한 혁신적 합성 및 기능화 연구는 다양한 국제 저널 및 특허로 이어지고 있으며, 실제 산업적 응용 및 상용화 가능성도 높게 평가받고 있습니다. 본 연구실의 무기 나노소재 합성 및 기능화 기술은 차세대 센서, 배터리, 연료전지, 촉매, 환경·바이오 진단 등 다양한 분야에서 핵심 원천기술로 자리매김하고 있습니다.

본 연구실은 무기 나노소재의 우수한 표면 반응성과 전기적 특성을 바탕으로, 초고감도·고선택성 화학 센서와 차세대 에너지 저장 소재를 개발하는 데 주력하고 있습니다. 특히, 금속산화물, 전자세라믹스, 전이금속 칼코게나이드, 나노와이어, 나노튜브 등 다양한 나노구조체를 활용하여, 극미량의 가스(예: NO2, H2S, VOCs, 포름알데히드 등)를 실시간으로 감지할 수 있는 센서 플랫폼을 구축하였습니다. 이 과정에서 단일 원자 촉매, 다성분 합금, MOF 기반 촉매 등 혁신적 표면 기능화 기술을 적용하여, 기존 센서의 감도·선택성·내구성 한계를 극복하였습니다. 또한, 본 연구실은 리튬이온/리튬-공기/리튬-황/아연-공기 등 차세대 이차전지용 전극 소재 개발에도 선도적 역할을 하고 있습니다. 전기방사 기반의 1차원 나노섬유, 다공성 탄소, 금속산화물-탄소 복합체, 고엔트로피 합금 나노입자, 고분자-무기 복합체 등 다양한 소재를 설계·합성하여, 고용량·고출력·장수명·고안정성 배터리 구현에 기여하고 있습니다. 특히, 전극-전해질 계면 안정화, 고체전해질, 인공 SEI, 표면코팅 등 첨단 표면공학 기술을 접목하여, 실제 상용화에 가까운 성능과 내구성을 확보하고 있습니다. 이러한 연구 성과는 Nature, Advanced Materials, ACS Nano 등 세계적 저널에 다수 게재되었으며, 국내외 특허 및 기술이전, 산학협력 프로젝트 등으로도 활발히 확산되고 있습니다. 본 연구실의 센서 및 에너지 소재 기술은 환경 모니터링, 바이오 진단, 스마트 헬스케어, 전기차, 웨어러블 디바이스 등 다양한 미래 산업 분야에서 핵심 솔루션을 제공하고 있습니다.